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中石油吉林石化公司化肥厂 (吉林132021) 薛秀燕、吴晨波
【摘要】 分析了轴流泵导叶体、橡胶轴承损坏的原 因，开发出一种防止导叶体、橡胶轴承损坏的锥形导叶体、橡胶轴承组合的新结构，介绍了研制的过程及应用情况。
【关键词】 轴流泵 导叶体 橡胶轴承 锥形
一、前言
三家子水场泵房现有两台40ELB一50轴流泵，承担向厂内装置区供应一次原江水。该泵采用立式结构，配用立式电动机。液体沿泵轴线方向流动，是一种大流量低扬程的泵。此泵主要由泵本体部分和传动部分两个主体所组成，泵本体部分由吸人喇叭、叶轮外壳、导叶体、出水弯管、叶轮、轴、橡胶轴承等零部件组成。导叶体是由导叶和扩散管合铸成一体的。它的作用是消除从叶轮里出来的液体(江水)的旋转运动，将旋转运动的动能转化为压力能，并降低流速以减小弯管中的水力损失，提高泵的水力效率。导叶体内装有水润滑橡胶轴承，起径向支撑作用。导叶体、橡胶轴承是轴流泵内非常重要的部件之一。
由于原设计所存在的缺陷，轴流泵运转一段时问后，橡胶轴承就在导叶体内移动，轴的摆动量随之变大，造成了导叶体、橡胶轴承的损坏。使整台泵运转不平稳，泵的流量随之降低。造成检修频繁，备件更换次数增加，消耗了大量的检修费用，同时给安全生产带来了隐患。因此，改进原导叶体、橡胶轴承的结构，研制一种性能优良、使用寿命长的新型导叶体、橡胶轴承以取代原导叶体、橡胶轴承是非常必要的。
二、原导叶体、橡胶轴承结构存在的问题
导叶体内孔和橡胶轴承外径都是圆柱形状，如图l所示，这样，当橡胶轴承与导叶体装配后，橡胶轴承外径与导叶体内孔之问就出现了问隙，虽然导叶体与橡胶轴承上端面用螺栓固定，但是，当泵轴转动一段时间后，连接橡胶轴承与导叶体的螺栓就松动了，橡胶轴承就在导叶体内产生移动，时间一长，导叶体 端面的螺孔磨损，而且导叶体内孔也随之磨损。经实际拆检发现导叶体上端面螺孔已磨损成椭圆形。使橡胶轴承起不到支撑泵轴的作用，即发生轴流泵的振动。从以上分析可以看出，原导叶体、橡胶轴承结构存在的主要问题是导叶体内孔和橡皎轴承外径是圆柱形，使导叶体内孔与橡胶轴承外径的接触面产生间隙，不能紧密地贴合在一起。
图1 原设计导叶体与橡胶轴承的装配图
1．导叶体2．橡胶轴承3．问隙
三、改进方案
新型导叶体、橡皎轴承结构应满足以下要求：①首先要保证结合部分的紧密性，使两者之间不产生相对运动。② 同时结构紧凑，系统简单，制造、维修、使用方便，价格低廉，工作可靠，使用寿命长。
针对导叶体、橡皎轴承损坏的原因，应从以下两个方面人手进行改进。
(1)减小两者问的间隙 导叶体、橡胶轴承之间的间隙是影响两者产生相对运动的一个重要因素。减小两者问的间隙可以减小两者相对运动，从而减轻泵轴的摆动量及整台泵的振动。间接减轻导叶体、橡胶轴承的损坏程度。但同时也增加了导叶体、橡胶轴承的加工安装难度。故不能采用此方案。
(2)利用楔形槽增压原理改进原导叶体、橡胶轴承结构利用楔形槽增压原理把导叶体内孔和橡胶轴承外径都改成1：30的锥度(如图2所示)，这样，橡胶轴承与导叶体就为紧密配合，橡胶轴承就不会在导叶体内产生移动。
图2 改进后的导叶体与橡胶轴承的装配图
1．导叶体2 改进后的橡胶轴承
四、楔形槽增压原理的计算
半楔角为β的楔形块放在楔形槽B上，如图3所示。设加在楔形块l 的垂直压力为 ，则每个槽侧面上的压力为N／2，町山力的平衡三角形求出：Q／2=sinβ／2。
图3 楔形槽增压原理示意图
槽的两个侧面上的总的压力为：N=Q/sinβ。
因为sinβ<1，所以N≥Q。
这说明，在同样的垂直压力作用下，在楔形槽侧面上产生的正压力，比在平面卜的正压力增大了。这就是“楔形槽增压原理”．
β角越小，增压的倍数越多。
如： 如： β=75°时，N=1.035Q；
β= 60°时，N=1.155Q；
β= 45°时，N=1.414Q；
β= 30°时，N =2Q；
β= 20°时，N=2.924Q；
β=1°时，N≈60Q。
五、应用情况
经过改造的导叶体及橡胶轴承，在水汽车间1#40ZI B一50轴流泵上进行了试运行，后又在2#40ZLB一50轴流泵上进行了安装 经过8年多的运行，橡胶轴承在导叶体内没有发生移动现象，橡胶轴承和导叶体的连接螺栓没有发生剪断现象，轴流泵运转得非常平稳，完全满足了设计要求。在此之前，原导叶体及橡胶轴承由于轴流泵运转二三个月就发生了旷动现象，增加了检修次数和检修人员的劳动强度，且增加 修理费支出，造成了很大浪费。改造后，减少了导叶体、橡胶轴承的拆装次数，从而减轻了工人的劳动强度，也为生产安全平稳运行创造了有利条件。
六、结束语
利用楔形槽增压原理对轴流泵原导叶体、橡胶轴承的改进，既延长了导叶体、橡胶轴承的使用寿命，节省了大量的修理费。同时义消除了影响生产的一大隐患。而且此种改造结构简单，加工、安装方便，有极大的推广价值。
参考文献
[1]尹志刚．离心泵油封结构的改进及应用[ J]．中国给水排水，2006(10)．
[2]阮韦湘．机械知识小顾问 [M]．北京：机械工业出版 |
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